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ANSI B4.1 vs ISO 286: Passungsklassen im Vergleich (RC3 = H7/f6, LN2 = H7/p6, FN2 = H7/s6)

ANSI B4.1 vs ISO 286: Passungsklassen im Vergleich (RC3 = H7/f6, LN2 = H7/p6, FN2 = H7/s6)

ANSI B4.1 vs ISO 286: Passungsklassen im Vergleich (RC3 = H7/f6, LN2 = H7/p6, FN2 = H7/s6)

Auf der Zeichnung des amerikanischen Kunden steht „RC3“, auf der des deutschen Lieferanten „H7/f6“. Beide meinen dasselbe: eine Welle, die mit kleinem, kontrolliertem Spiel in einer Bohrung läuft. Die zwei Normen sind für zwei Maßstäbe geschrieben — ANSI B4.1 in Tausendstel Zoll, ISO 286 in Mikrometern —, und sobald klar ist, welche Klasse zu welchem Symbol gehört, liegen die Zahlen bis auf wenige Mikrometer übereinander. Dieser Leitfaden bringt die vollständige Zuordnung, stellt die Zahlen bei einem Nennmaß nebeneinander, erklärt, wo sich die Tabellen wirklich unterscheiden, und sagt, was auf die Zeichnung gehört.

Zwei Regelwerke, eine Idee

Beide Normen beschreiben eine Passung als zwei Toleranzfelder am selben Nennmaß: das der Bohrung und das der Welle. Beide arbeiten in der Praxis im System Einheitsbohrung — die Bohrung ist ein H-Feld, das am Nennmaß beginnt und nach oben geht, die Welle wird verschoben, um die Passung einzustellen. Der Unterschied ist Buchführung:

  • ISO 286 benennt eine Passung mit Buchstaben und Qualitäten: H7/f6 ist eine Bohrung der Qualität 7 mit unterem Abmaß null und eine Welle der Qualität 6 knapp unter dem Nennmaß. Die Tabellen laufen in Mikrometern über 25 Nennmaßbereiche bis 500 mm.
  • ANSI B4.1 benennt eine Passung nach Klasse: RC1–RC9 Lauf- und Gleitpassungen, LC1–LC11 Spielpassungen zur Lagebestimmung, LT1–LT6 Übergangspassungen, LN1–LN3 Übermaßpassungen, FN1–FN5 Press- und Schrumpfpassungen. Die Tabellen laufen in Tausendstel Zoll („thou“, 1 thou = 25,4 µm) über 13 Nennmaßbereiche bis 19,69 in, und jede Klasse trägt ein ABC-Symbol aus denselben Buchstaben und Qualitäten — RC3 ist H7/f6.

Dieses Symbol ist die Brücke. Jede ANSI-Klasse bis auf vier (RC9, LC10, LC11 und FN1, die kein Wellensymbol haben) hat einen direkten ISO-Zwilling.

Die vollständige Zuordnung

  • Lauf- und Gleitpassungen: RC1 = H5/g4 · RC2 = H6/g5 · RC3 = H7/f6 · RC4 = H8/f7 · RC5 = H8/e7 · RC6 = H9/e8 · RC7 = H9/d8 · RC8 = H10/c9 · RC9 = Bohrung H11, Welle ohne Symbol
  • Spielpassungen zur Lagebestimmung: LC1 = H6/h5 · LC2 = H7/h6 · LC3 = H8/h7 · LC4 = H10/h9 · LC5 = H7/g6 · LC6 = H9/f8 · LC7 = H10/e9 · LC8 = H10/d9 · LC9 = H11/c10 · LC10 = H12 · LC11 = H13
  • Übergangspassungen: LT1 = H7/js6 · LT2 = H8/js7 · LT3 = H7/k6 · LT4 = H8/k7 · LT5 = H7/n6 · LT6 = H7/n7
  • Übermaßpassungen zur Lagebestimmung: LN1 = H6/n5 · LN2 = H7/p6 · LN3 = H7/r6
  • Press- und Schrumpfpassungen: FN1 = Bohrung H6, Welle ohne Symbol · FN2 = H7/s6 · FN3 = H7/t6 · FN4 = H7/u6 · FN5 = H8/x7

Die Zahlen nebeneinander bei Ø1 in = Ø25,4 mm

ANSI-Werte sind die veröffentlichten Grenzwerte des Bereichs 0,71–1,19 in (FN-Klassen: 0,95–1,19 in), in Klammern in Mikrometer umgerechnet. ISO-Werte: H7 = +21/0 µm bei 25,4 mm mit der passenden Welle aus dem ISO-286-Passungsrechner.

  • RC3 vs H7/f6 — ANSI Spiel 0,8 – 2,1 thou (20 – 53 µm) · ISO 20 – 54 µm
  • RC4 vs H8/f7 — ANSI 0,8 – 2,8 thou (20 – 71 µm) · ISO 20 – 74 µm
  • RC7 vs H9/d8 — ANSI 2,5 – 5,7 thou (64 – 145 µm) · ISO 65 – 150 µm
  • LC2 vs H7/h6 — ANSI 0 – 1,3 thou (0 – 33 µm) · ISO 0 – 34 µm
  • LC5 vs H7/g6 — ANSI 0,3 – 1,6 thou (8 – 41 µm) · ISO 7 – 41 µm
  • LT1 vs H7/js6 — ANSI −0,25 / +1,05 thou (−6 / +27 µm) · ISO −6,5 / +27,5 µm
  • LT3 vs H7/k6 — ANSI −0,6 / +0,7 thou (−15 / +18 µm) · ISO −15 / +19 µm
  • LT5 vs H7/n6 — ANSI −1,1 / +0,2 thou (−28 / +5 µm) · ISO −28 / +6 µm
  • LN2 vs H7/p6 — ANSI Übermaß 0 – 1,3 thou (0 – 33 µm) · ISO 1 – 35 µm
  • FN2 vs H7/s6 — ANSI Übermaß 0,6 – 1,9 thou (15 – 48 µm) · ISO 14 – 48 µm
  • FN4 vs H7/u6 — ANSI Übermaß 1,0 – 2,3 thou (25 – 58 µm) · ISO 27 – 61 µm

Jedes Paar stimmt auf etwa 3 µm überein — ein Zehntel thou. Für eine Laufpassung oder einen Presssitz ist das Rauschen; der Zerspaner kann den Unterschied nicht halten, und das Teil merkt ihn nicht.

Wo sich die Tabellen wirklich unterscheiden

  • Nennmaßbereiche. ANSI hat 13 Bereiche bis 19,69 in (FN-Klassen nutzen 25 feinere); ISO hat 25 Bereiche bis 500 mm. Ein Nennmaß kann im einen Bereich oben und im anderen unten liegen — daher die kleinen Abweichungen oben.
  • Rundung. Die ANSI-Toleranzgrade wurden getrennt von den ISO-IT-Graden gerundet. Grad 7 bei 0,71–1,19 in ist 0,8 thou = 20,3 µm; IT7 bei 18–30 mm ist 21 µm.
  • Von Hand angepasste Zellen. ANSI B4.1 rundet einige Zellen eigenständig: RC1 bei 0–0,12 in nutzt eine Bohrung von +0,2 thou, obwohl Grad 5 dort 0,15 beträgt, und die js-Wellen von LT1 und LT2 sind ± die Hälfte eines gerundeten Werts. Der ANSI-B4.1-Rechner speichert genau deshalb die veröffentlichten Zellen und keine aus der Qualitätstabelle abgeleiteten Werte.
  • Lücken. LT3 und LT4 sind unter 0,24 in nicht definiert, FN3 nicht unter 0,95 in. ISO k6 und t6 gibt es bei jedem Nennmaß.
  • Nennmaß. 1 in ist 25,4 mm, nicht 25. Wer beim Umzeichnen das Nennmaß rundet, schiebt die Passung in einen anderen ISO-Bereich und ändert stillschweigend die Grenzwerte.

Was auf die Zeichnung gehört

Zitiert wird die Norm, in der die Zeichnung bemaßt ist. Eine Zoll-Zeichnung bekommt die ANSI-Klasse (oder ihr ABC-Symbol), eine Millimeter-Zeichnung die ISO-Klasse. „H7/f6“ auf einer Zoll-Zeichnung nützt nichts — ISO-Tabellen in Zoll gibt es nicht. Wird eine alte Zoll-Zeichnung auf metrisch umgestellt, nimmt man die ISO-Klasse mit denselben Buchstaben und Qualitäten, rechnet das Nennmaß exakt um und prüft die Extremwerte mit beiden Rechnern, bevor die Zeichnung freigegeben wird. Passt das Teil mit etwas zusammen, das in Zoll bleibt, bleibt auch die Zoll-Klasse.

Rechenbeispiel: Bronzebuchse im Gehäuse

Eine Buchse von 1,5 in, in ein Stahlgehäuse gepresst, ist Klasse LN2 (H7/p6). Aus dem ANSI-B4.1-Rechner: Bohrung 1,5000 – 1,5010 in, Welle 1,5010 – 1,5016 in, Übermaß 0 – 1,6 thou (0 – 41 µm). Dieselbe Buchse auf einer metrischen Zeichnung ist Ø38,1 H7/p6: Bohrung 38,100 – 38,125 mm, Welle 38,126 – 38,142 mm, Übermaß 1 – 42 µm. Die Welle, die in der Buchse läuft, ist RC4 (H8/f7) bei 1,5 in: Spiel 1,0 – 3,6 thou (25 – 91 µm); der ISO-Zwilling H8/f7 bei 38,1 mm ergibt 25 – 89 µm. Gleiche Teile, gleiche Presskraft, gleiches Laufspiel — nur der Maßstab hat gewechselt.

Tabellen und Rechner

Der ANSI-B4.1-Passungsrechner liefert die Abmaße von Bohrung und Welle in thou, Zoll und Millimeter für alle 34 Klassen, mit der vollständigen Klassentabelle unter dem Ergebnis; der ISO-286-Passungsrechner tut dasselbe in Mikrometern für 1–500 mm, und beide verlinken sich gegenseitig beim gleichen Nennmaß.

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